基于空中課堂的高中信息技術(shù)混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)與實(shí)踐

◎ 周世杰 許 潔 胡 姣 李小維 朱宋煜

一、研究背景

2020年3月2日，為落實(shí)“停課不停教、停課不停學(xué)”的要求，上海在全國(guó)率先啟動(dòng)了中小學(xué)大規(guī)模在線課程空中課堂。［1］“空中課堂融合教學(xué)”是單點(diǎn)式供求匹配的形式，線上提供20 分鐘的統(tǒng)一教學(xué)服務(wù)，之后線下再提供師生答疑互動(dòng)服務(wù)。［2］整體來(lái)看，上海利用空中課堂開(kāi)展大規(guī)模在線教學(xué)，不僅為學(xué)生提供課堂學(xué)習(xí)資源，還為教師開(kāi)展網(wǎng)課制作提供素材支持。如今，上海空中課堂已經(jīng)形成一套完整的優(yōu)質(zhì)視頻課程，為優(yōu)質(zhì)資源共享、線上線下融合教學(xué)、混合教學(xué)實(shí)踐等提供了更多可能性。

二、基于空中課堂的混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)

目前，已經(jīng)有一些研究者將空中課堂資源融入線上線下教學(xué)中。例如，宗華等將空中課堂作為翻轉(zhuǎn)課堂的課前學(xué)習(xí)資源，提出了教師合理安排分組、精心設(shè)計(jì)活動(dòng)、跟進(jìn)學(xué)習(xí)過(guò)程、實(shí)施多元評(píng)價(jià)的教學(xué)策略。［3］楊艷艷根據(jù)不同課例的教學(xué)實(shí)踐，梳理了初中信息科技學(xué)科中空中課堂教學(xué)資源的重組方式、課堂教學(xué)互動(dòng)的組織方式和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間的拓展方式。［4］但在這些課堂應(yīng)用模式中，教與學(xué)的聯(lián)系相對(duì)簡(jiǎn)單，未能最大限度地發(fā)揮空中課堂的作用。線上線下融合教學(xué)兼容混合式教學(xué)模式。從理想的狀態(tài)來(lái)看，空中課堂作為一種優(yōu)質(zhì)的視頻資源，可以為混合式教學(xué)的開(kāi)展提供支持。鑒于此，本文提出基于空中課堂的混合式教學(xué)模式，如圖1所示。

圖1 基于空中課堂的混合式教學(xué)模式

（一）課前自主學(xué)習(xí)階段

課前自主學(xué)習(xí)是混合式教學(xué)的基礎(chǔ)，學(xué)生的淺層知識(shí)獲取程度會(huì)對(duì)教師教學(xué)的進(jìn)度

產(chǎn)生影響。在課前自主學(xué)習(xí)階段，所有任務(wù)通過(guò)線上完成，主要實(shí)施平臺(tái)為上海微校和微信公眾號(hào)。首先，教師精心設(shè)計(jì)并通過(guò)個(gè)人微信公眾號(hào)發(fā)布數(shù)字化學(xué)習(xí)任務(wù)單，使學(xué)生明確課前學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)習(xí)任務(wù)單的設(shè)計(jì)是該混合式教學(xué)模式的起點(diǎn)，也是關(guān)鍵點(diǎn)。學(xué)習(xí)任務(wù)單的設(shè)計(jì)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)和問(wèn)題導(dǎo)向的方式，具體包括學(xué)習(xí)指南、課前任務(wù)、疑難困惑和學(xué)習(xí)期待。學(xué)習(xí)指南為學(xué)生進(jìn)行高效自主學(xué)習(xí)提供了“導(dǎo)航”，起到了“引導(dǎo)”的作用，間接體現(xiàn)教師是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者。［5］課前任務(wù)是學(xué)生預(yù)習(xí)完之后要完成的內(nèi)容，課前任務(wù)的設(shè)計(jì)需要考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)層次，針對(duì)空中課堂的核心內(nèi)容，也可以在任務(wù)單上增加其他學(xué)習(xí)資源豐富學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的廣泛涉獵，采取循序漸進(jìn)的原則，使得學(xué)生充分理解并完成學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)習(xí)任務(wù)單的最后環(huán)節(jié)留給學(xué)生充足的空間，可以寫(xiě)下自己期望在課程中學(xué)習(xí)到的內(nèi)容以及期待的學(xué)習(xí)效果等。其次，教師需要推送相關(guān)視頻資源，主要是“上海微?！逼脚_(tái)的空中課堂視頻資源，空中課堂視頻資源是對(duì)相應(yīng)的新教材內(nèi)容進(jìn)行解釋說(shuō)明，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)學(xué)。學(xué)生在線上學(xué)習(xí)過(guò)程中進(jìn)行淺層學(xué)習(xí)，將疑難問(wèn)題、學(xué)習(xí)收獲等記錄在學(xué)習(xí)任務(wù)單上，以便學(xué)生在線下學(xué)習(xí)時(shí)能根據(jù)自身的預(yù)習(xí)情況深度學(xué)習(xí)。［6］最后，教師根據(jù)學(xué)生反饋的任務(wù)單調(diào)整相關(guān)教學(xué)策略，針對(duì)學(xué)生反饋情況在課上有針對(duì)性講解。尤其在課前自主學(xué)習(xí)階段和學(xué)習(xí)任務(wù)單的設(shè)計(jì)上，要注重學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容與已有知識(shí)之間的銜接性，有效激活學(xué)生原有知識(shí)，教師根據(jù)學(xué)生填寫(xiě)的學(xué)習(xí)任務(wù)單引導(dǎo)學(xué)生梳理知識(shí)點(diǎn)的前因后果，也有利于精準(zhǔn)掌握學(xué)生的線上學(xué)習(xí)情況，為課堂深度教學(xué)的開(kāi)展奠定設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

（二）課中協(xié)作學(xué)習(xí)階段

課中協(xié)作學(xué)習(xí)是混合式教學(xué)的核心，通過(guò)線下協(xié)作促進(jìn)深度知識(shí)加工，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力的全面發(fā)展。在課中協(xié)作學(xué)習(xí)階段，任務(wù)主要在多媒體教室完成。首先，教師設(shè)計(jì)問(wèn)題情境，組織學(xué)生自主觀看重組的空中課堂微視頻（8 分鐘之內(nèi)），吸引學(xué)生的注意力，推進(jìn)學(xué)習(xí)進(jìn)程。通過(guò)選取相應(yīng)空中課堂片段來(lái)對(duì)問(wèn)題情境進(jìn)行支持，主要采用“截取式”“組合式”重組方式，在計(jì)算機(jī)多媒體教室進(jìn)行，將新組合的微視頻直接推送到學(xué)生機(jī)終端。截取式視頻指對(duì)空中課堂視頻資源中的部分內(nèi)容進(jìn)行切片截取，以滿(mǎn)足教學(xué)需求；組合式視頻是將分散在空中課堂多個(gè)課例中的視頻進(jìn)行整合，有利于學(xué)生對(duì)相應(yīng)知識(shí)的整體把握。問(wèn)題情境的設(shè)計(jì)需要聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際，根據(jù)實(shí)際生活引出問(wèn)題，可以借鑒空中課堂視頻課例中的情境來(lái)設(shè)計(jì)符合學(xué)生認(rèn)知的課堂情境。其次，學(xué)生觀看完重組視頻后，基于問(wèn)題開(kāi)展討論，構(gòu)思問(wèn)題解決思路，設(shè)計(jì)問(wèn)題解決方案，根據(jù)問(wèn)題難易程度確定開(kāi)展自主探究或小組合作學(xué)習(xí)，教師進(jìn)行適當(dāng)?shù)膫€(gè)別輔導(dǎo)和集體講解。最后，教師對(duì)學(xué)生本節(jié)課的掌握情況進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)，了解學(xué)生本節(jié)課對(duì)知識(shí)的掌握情況。線下學(xué)習(xí)階段主要集中在課中的問(wèn)題情境創(chuàng)設(shè)、組織討論和學(xué)生探究等環(huán)節(jié)，在形成問(wèn)題解決方案的基礎(chǔ)上組織學(xué)生在計(jì)算機(jī)多媒體教室開(kāi)展編程或程序調(diào)試等操作性實(shí)踐。需要注意的是，第一，在課上重點(diǎn)講解學(xué)生疑惑的新知內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)不同的情境對(duì)知識(shí)進(jìn)行綜合分析，以問(wèn)題的解決開(kāi)展深度探究式學(xué)習(xí)，深化對(duì)知識(shí)的內(nèi)在建構(gòu)；第二，學(xué)生在進(jìn)行小組合作時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取“組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)”的原則，在實(shí)際操作演練的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移，提高學(xué)生自身的問(wèn)題解決能力。

（三）課后鞏固學(xué)習(xí)階段

課后鞏固學(xué)習(xí)是混合式教學(xué)的關(guān)鍵，空中課堂微視頻能夠促進(jìn)學(xué)生課后的個(gè)性化學(xué)習(xí)。課后個(gè)性化鞏固學(xué)習(xí)階段，主要實(shí)施平臺(tái)是問(wèn)卷星和微信公眾號(hào)。首先，教師根據(jù)學(xué)生上課的學(xué)習(xí)情況和測(cè)試情況進(jìn)行反思教學(xué)，明確每位學(xué)生對(duì)知識(shí)（技能）的掌握情況等。根據(jù)學(xué)生測(cè)試的結(jié)果以及課堂表現(xiàn)，判斷學(xué)生所處的知識(shí)層次——學(xué)困生、中等生、學(xué)優(yōu)生，充分考慮不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，在此基礎(chǔ)上構(gòu)思個(gè)性化的二次開(kāi)發(fā)式學(xué)習(xí)微視頻的內(nèi)容。二次開(kāi)發(fā)式學(xué)習(xí)微視頻指根據(jù)實(shí)際教學(xué)的需要，教師設(shè)計(jì)并制作個(gè)性化微課視頻以滿(mǎn)足學(xué)困生、中等生和學(xué)優(yōu)生的學(xué)習(xí)需求。二次開(kāi)發(fā)式學(xué)習(xí)微視頻主要包含三類(lèi)，基礎(chǔ)知識(shí)類(lèi)稱(chēng)為補(bǔ)償式微視頻，主要針對(duì)學(xué)科核心概念幫助學(xué)生系統(tǒng)地整合所學(xué)知識(shí)內(nèi)容；思維發(fā)展類(lèi)稱(chēng)為提優(yōu)化微視頻，對(duì)課堂上未能深入解決的問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展，進(jìn)一步提升學(xué)生的自主探究能力；學(xué)科思想類(lèi)稱(chēng)為拓展性微視頻，指學(xué)科發(fā)展過(guò)程中積淀的反映學(xué)科本質(zhì)思想方法的典型案例和學(xué)科知識(shí)，用于引導(dǎo)學(xué)有余力的學(xué)生提升學(xué)科深度。［7］二次開(kāi)發(fā)式學(xué)習(xí)微視頻設(shè)計(jì)并制作完成后，采用任課教師申請(qǐng)的個(gè)人教學(xué)微信公眾號(hào)，將微視頻分別推送給不同需求的學(xué)生，引導(dǎo)“學(xué)困生”補(bǔ)償式、“中等生”提優(yōu)化以及“學(xué)優(yōu)生”拓展性學(xué)習(xí)。最后，需要注意的是，課上發(fā)布的測(cè)試題是面向全體學(xué)生的，不存在差異性和個(gè)性化，教師設(shè)計(jì)的測(cè)試題內(nèi)容來(lái)源是課堂講授的知識(shí)點(diǎn)，題型主要為選擇、填空、綜合應(yīng)用編程等。完成微視頻學(xué)習(xí)后，教師會(huì)再次發(fā)布在線檢測(cè)，檢測(cè)內(nèi)容主要與推送的微視頻內(nèi)容有關(guān)，幫助學(xué)生掌握符合自身認(rèn)知的學(xué)習(xí)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。

三、基于空中課堂的混合式教學(xué)模式實(shí)踐

（一）研究對(duì)象

本研究在上海市青浦區(qū)Q 校開(kāi)展基于空中課堂的混合式教學(xué)模式實(shí)踐。選取了高一年級(jí)兩個(gè)班作為研究對(duì)象，每個(gè)班均為37 人，共計(jì)74 名實(shí)驗(yàn)對(duì)象。其中，A 班為實(shí)驗(yàn)班，B 班為對(duì)照班。實(shí)驗(yàn)班采取基于空中課堂的混合式教學(xué)模式，而對(duì)照班采取傳統(tǒng)的講授教學(xué)法，并保證兩個(gè)班在教師、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)內(nèi)容等其他條件上保持一致。此外，在進(jìn)行教學(xué)前，對(duì)兩個(gè)班學(xué)生的問(wèn)題解決能力水平進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn)，A 班學(xué)生（M=53.289）和B 班學(xué)生（M=52.944）沒(méi)有顯著性差異（p=0.883>0.05），處于同一水平。

（二）研究工具和方法

為了檢驗(yàn)基于空中課堂的混合式教學(xué)模式的實(shí)踐效果，本研究采用調(diào)查法來(lái)獲取學(xué)生在基于情境的問(wèn)題解決能力綜合應(yīng)用方面的情況。由于效果檢驗(yàn)涉及的是能力層次，研究編制了與所學(xué)知識(shí)內(nèi)容相關(guān)的測(cè)試卷，其中設(shè)計(jì)了4 個(gè)問(wèn)題情境，針對(duì)情境設(shè)計(jì)問(wèn)題鏈來(lái)測(cè)試學(xué)生問(wèn)題解決能力。

（三）實(shí)踐過(guò)程

我們選取滬教版高中信息技術(shù)教材必修一《數(shù)據(jù)與計(jì)算》的“算法與程序?qū)崿F(xiàn)”部分8個(gè)課時(shí)內(nèi)容，在2021 學(xué)年度第一學(xué)期進(jìn)行了基于空中課堂的混合式教學(xué)模式的實(shí)踐。其中以“算法解決簡(jiǎn)單問(wèn)題”一課為例，實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班教學(xué)活動(dòng)如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)班與對(duì)照班教學(xué)活動(dòng)呈現(xiàn)比較

（四）研究結(jié)果

如表2所示，對(duì)照班實(shí)驗(yàn)前后的分?jǐn)?shù)均值相差較少，前后測(cè)配對(duì)樣本t檢驗(yàn)顯示p值為0.156（＞0.05），說(shuō)明對(duì)照班實(shí)驗(yàn)前后不存在顯著差異。而采用基于空中課堂的混合式教學(xué)模式的實(shí)驗(yàn)班后測(cè)均值（M=61.162）明顯高于前測(cè)均值（M=53.289），實(shí)驗(yàn)班前后測(cè)配對(duì)樣本t檢驗(yàn)顯示p值小于0.05，表明實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)班的得分均值與實(shí)驗(yàn)前存在顯著差異。進(jìn)一步對(duì)實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，結(jié)果對(duì)比如表3所示，p值小于0.05，表明實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班存在顯著差異。而實(shí)驗(yàn)班的平均成績(jī)（M=61.162）比對(duì)照班的平均成績(jī)（M=53.568）高7.594 分。這說(shuō)明采用基于空中課堂的混合式教學(xué)模式能有效提高學(xué)生的問(wèn)題解決能力。

表2 實(shí)驗(yàn)班與對(duì)照班實(shí)驗(yàn)前后的結(jié)果對(duì)比

表3 實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)班與對(duì)照班結(jié)果對(duì)比

四、總結(jié)與展望

本文從拓展空中課堂視頻資源應(yīng)用效能的視角出發(fā)，結(jié)合實(shí)踐構(gòu)建了基于空中課堂的混合式教學(xué)模式，并以高中信息技術(shù)學(xué)科為例，介紹了基于空中課堂混合式教學(xué)的實(shí)踐過(guò)程，結(jié)果表明此模式能夠提高學(xué)生的問(wèn)題解決能力，也間接促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。然而，本文提出的混合式教學(xué)模式目前只是在信息技術(shù)學(xué)科進(jìn)行了實(shí)踐，模式在不同學(xué)科中應(yīng)用時(shí)可能需要進(jìn)行適度調(diào)整，具體教學(xué)情境中內(nèi)容的設(shè)計(jì)、過(guò)程的組織和技術(shù)的運(yùn)用也會(huì)不盡相同。基于當(dāng)前實(shí)踐，我們認(rèn)為基于空中課堂的混合式教學(xué)模式還可以在以下三個(gè)方面著力。

（一）擴(kuò)大新型基礎(chǔ)設(shè)施的使用，創(chuàng)設(shè)混合式教學(xué)環(huán)境

我國(guó)正處于數(shù)字化轉(zhuǎn)型的初步階段，信息科技的發(fā)展驅(qū)動(dòng)著教育新型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，教育新基建以信息化為主導(dǎo)，聚焦信息網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)體系等方面。學(xué)生作為“數(shù)字原住民”，對(duì)新型基礎(chǔ)設(shè)施的接受度更快更高，能夠適應(yīng)在新型基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境下進(jìn)行混合式學(xué)習(xí)。教師應(yīng)當(dāng)在基于空中課堂的混合式教學(xué)模式中擴(kuò)大對(duì)新基建的使用，將虛擬空間和現(xiàn)實(shí)空間相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的沉浸感，在沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境下提升學(xué)生的問(wèn)題解決能力和關(guān)鍵核心素養(yǎng)。對(duì)于新基建的使用，具體可以表現(xiàn)為確定課程混合式教學(xué)使用的平臺(tái)，在平臺(tái)上進(jìn)行學(xué)習(xí)任務(wù)單的填寫(xiě)、教學(xué)視頻等資源的上傳、學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過(guò)程的記錄，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè)、進(jìn)行在線測(cè)試的智能評(píng)測(cè)等，擴(kuò)大學(xué)生的體驗(yàn)感，促進(jìn)學(xué)生能力的綜合發(fā)展。

（二）注重混合式教學(xué)情境設(shè)計(jì)，提升學(xué)生問(wèn)題解決能力

問(wèn)題解決能力是中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)，也是21世紀(jì)學(xué)生所必備的重要技能之一。問(wèn)題解決能力一般通過(guò)課堂教學(xué)培養(yǎng)，需要在知識(shí)產(chǎn)生的情境中通過(guò)與教師、同伴的互動(dòng)來(lái)增強(qiáng)，通過(guò)將學(xué)生置身于真實(shí)的情境下，對(duì)問(wèn)題分析而培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力。情境學(xué)習(xí)注重真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)，教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)者和組織者，通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境化的活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者的合作交流，在必要時(shí)給學(xué)生搭建學(xué)習(xí)支架，提供對(duì)學(xué)習(xí)的反饋與評(píng)價(jià)。在研究所構(gòu)建的混合式教學(xué)模式中，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知水平，聯(lián)系實(shí)際生活，注重線下教學(xué)的問(wèn)題情境設(shè)計(jì)，通過(guò)一系列的“問(wèn)題鏈”啟發(fā)學(xué)生對(duì)活動(dòng)任務(wù)的思考，學(xué)習(xí)任務(wù)單作為輔助材料引導(dǎo)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)過(guò)程，最終確定任務(wù)的解決方案。因此，在教師的教學(xué)實(shí)踐中，將學(xué)生帶入真實(shí)的問(wèn)題情境是混合式教學(xué)模式的關(guān)鍵所在。

（三）加強(qiáng)混合式教學(xué)數(shù)據(jù)采集，開(kāi)展個(gè)性化學(xué)習(xí)

隨著信息科技的蓬勃發(fā)展，5G+VR、教育大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)走入中小學(xué)課堂，在混合式教學(xué)中融入現(xiàn)代新型技術(shù)有助于自適應(yīng)學(xué)習(xí)的發(fā)生。此外，由于在線教學(xué)環(huán)境下學(xué)生學(xué)習(xí)痕跡的易獲得性，學(xué)習(xí)分析已經(jīng)被越來(lái)越多地應(yīng)用于在線教學(xué)的研究和實(shí)踐中。［8］基于空中課堂的混合式教學(xué)中，采集學(xué)生在線學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以幫助教師更好地了解學(xué)生課前預(yù)習(xí)新知的情況、學(xué)習(xí)任務(wù)單的完成進(jìn)度、在線測(cè)試的正確率、學(xué)生本節(jié)課的收獲與不足等，也促使教師進(jìn)一步反思教學(xué)，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)策略，促進(jìn)自身的專(zhuān)業(yè)發(fā)展。未來(lái)，需要更多的平臺(tái)通過(guò)采集學(xué)生的學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)，為學(xué)生量身定制學(xué)習(xí)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)減負(fù)增效的愿景。因此，在未來(lái)的混合式教學(xué)研究和實(shí)踐中，亟需更加關(guān)注線上線下數(shù)據(jù)的采集，并充分挖掘數(shù)據(jù)背后的涵義，以智慧教育理論為指導(dǎo)，開(kāi)展差異化、個(gè)性化教學(xué)，實(shí)現(xiàn)因材施教。